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非饱和土力学与能源岩土工程的协同创新:加速能源转型的多相耦合机制研究
【研究背景】在全球能源转型的紧迫背景下,传统岩土工程正面临前所未有的挑战。化石能源基础设施的改造与新型可再生能源系统的建设,都涉及复杂的地下多相介质相互作用。尤其当工程涉及非饱和带土壤时,温度波动、流体迁移与力学响应的耦合效应(THM)往往成为制约工程安全与效率的关键瓶颈。2023年10月在荷兰代尔夫特举行的第三届国际能源岩土工程研讨会(SEG23)上,来自国际土力学与岩土工程学会(ISSMGE)两大技术委员会(TC106非饱和土与TC308能源岩土)的专家展开了一场开创性对话,揭示了这两个看似独立领域间深刻的科学关联。【研究方法】研究通过SEG23专题研讨会的形式,汇集全球40余国学者与工业
来源:Geomechanics for Energy and the Environment
时间:2025-05-27
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基于经济发展集群视角下的阿贝奥库塔城市扩张研究:地理空间方法利用随机森林和巴蒂熵
论文解读随着全球城市化进程的加速,城市扩张已成为许多发展中国家面临的重要挑战之一。阿贝奥库塔作为尼日利亚奥贡州的首府,近年来经历了显著的城市增长。然而,这种增长往往伴随着土地利用的变化、生态系统的破坏以及城市热岛效应等问题。为了更好地理解和管理这种复杂的城市扩张现象,研究人员采用了地理空间方法,结合随机森林算法和巴蒂熵,对阿贝奥库塔的城市扩张进行了深入分析。在这项研究中,研究人员首先利用Landsat卫星影像数据,通过监督分类的随机森林算法,分析了2003年、2013年和2023年的土地利用和覆盖变化。结果显示,在过去二十年中,阿贝奥库塔的密集植被减少了43.3%,而建成区和裸地分别增加了29
来源:Geomatica
时间:2025-05-27
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多洛米蒂山滑坡地貌遗产评估:新方法在意大利滑坡地学教育中的应用
在全球气候变化加剧的背景下,滑坡灾害对人类活动的威胁日益显著。然而传统地质遗产评估体系存在明显缺陷——既缺乏针对单一地貌类型的专项评估标准,又难以反映气候变化与人类活动对滑坡形成的复合影响。更关键的是,现有方法无法有效支撑地质灾害的公众科普教育需求。这一系列问题严重制约了滑坡地貌的科学价值转化。为突破这些局限,来自意大利博洛尼亚大学等机构的研究团队创新性地开发了首个滑坡专项地貌遗产评估体系。该研究选取多洛米蒂世界遗产地的5个典型滑坡案例(包括著名的瓦伊昂特Vajont灾难遗址),通过整合传统科学价值指标与3项新标准——风险感知(Risk Perception)、人为印记(Anthropic S
来源:Geomorphology
时间:2025-05-27
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酶诱导与微生物诱导碳酸盐沉淀技术(EICP/MICP)在土遗址加固中的对比研究:力学性能与抗水蚀性优化
土遗址作为人类文化遗产的重要组成部分,长期面临自然风化、水侵蚀和人为破坏的威胁。传统加固材料如有机和无机复合材料虽广泛应用,却存在耐久性差、生态风险高等缺陷。近年来,生物矿化技术——尤其是酶诱导(EICP)和微生物诱导(MICP)碳酸盐沉淀技术——因其环境友好性和可持续性备受关注。然而,现有研究多聚焦于砂土加固,对颗粒更细、孔隙更复杂的遗址土壤研究不足。为此,来自重庆建筑科学研究院的研究团队以郑州和汉城遗址土壤为对象,开展了一项开创性研究,成果发表于《Geomechanics for Energy and the Environment》。研究采用一次性混合法,将细菌或脲酶溶液与胶结液预混后直
来源:Geomechanics for Energy and the Environment
时间:2025-05-27
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基于井筒附近压力与饱和度预测的产量估算方法研究
论文解读油藏工程中的多相流体流动模拟是核心问题,传统方法依赖全尺度油藏模型(Full-scale Reservoir Models),虽能精确刻画岩石与流体物理特性,但需消耗大量计算资源,难以满足优化开发、历史拟合等高频次模拟需求。为此,研究人员亟需开发兼顾效率与精度的代理模型(Proxy Models)。本文提出的新方法介于传统模型与CRM之间,通过机器学习分别预测井筒周围网格单元的压力与饱和度,并利用Peaceman井模型计算产量,既保留物理可解释性,又克服了CRM在多相流和非均质性中的缺陷。该研究由未明确署名的团队开展,成果发表于《Geoenergy Science and Engine
来源:Geoenergy Science and Engineering
时间:2025-05-27
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超深层厚夹层盐穴储气库(UGSSC)可行性研究:基于地质力学模型与沉积空隙利用的创新方案
在全球能源转型与碳中和背景下,中国面临天然气储备能力不足的严峻挑战——现有储备仅占年消费量的3.2%,远低于国际能源署(IEA)15%的安全阈值。盐穴储气库(Gas Storage Salt Cavern, GSSC)因其低渗透性(low permeability)和自修复特性(self-healing)成为战略储备首选,但传统盐穴多建于500-1500 m深度,而中国榆林靖边地区目标层位深度突破2600 m,且存在18米厚夹层,这给储库建设带来三大技术瓶颈:夹层阻碍盐层水力连通、坍塌易损井筒结构、沉积物占据有效容积。针对这一世界性难题,湖北省重大科技研发计划支持的研究团队创新性地提出"压力调
来源:Geoenergy Science and Engineering
时间:2025-05-27
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铀铅同位素定年技术新突破:基于贝叶斯估计的T-W图解误差校正与优化策略
地质年代测定领域长期面临含普通铅样品定年精度不足的挑战。T-W图解作为铀铅(U-Pb)同位素定年的核心工具,其误差椭圆计算偏差和数据分布敏感性直接影响地质事件年龄解译的可靠性。传统最小二乘法在应对高噪声数据时表现欠佳,而现有置信区间计算方法存在系统性误差。这些瓶颈制约了岩浆活动、变质作用等关键地质过程的精确年代标定。合肥工业大学的研究团队在《Geochemistry》发表的研究中,通过数学推导与数值模拟相结合,系统评估了T-W图解中几何均值与算术均值的适用性差异。研究采用蒙特卡洛模拟验证同位素比值分布特征,开发误差相关独立加权最小二乘法(EC-IWLS)计算置信区间,并创新性建立基于截距约束的
来源:Geochemistry
时间:2025-05-27
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基于大直径能源井热响应实验的地热土壤热物性参数实用计算方法
论文解读地热能作为清洁能源的重要分支,其高效开发依赖于对地下热物理参数的精准测量。传统线热源模型(Line Source Model)虽被广泛应用于地埋管换热器(Buried Pipe Heat Exchanger)的热响应测试,但其假设条件与实际工程中大直径能源井的结构特性存在显著差异。例如,能源井通常采用较大直径(如本文测试结构直径达0.6米)的混凝土空心结构,而传统模型多基于高密度聚乙烯(HDPE)细管设计,导致计算结果偏差高达4.5%-5.0%(依据ASHRAE指南)。此外,能源井的浅层埋设(深度30米内)和动态热传递过程进一步加剧了模型失配问题。为此,中国科研团队针对这一挑战,设计了
来源:Geoenergy Science and Engineering
时间:2025-05-27
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BPSK/QPSK调制泥浆脉冲遥测技术在井下通信中的传输特性研究与现场验证
在油气勘探领域,随着钻井深度和复杂度的增加,井下数据的精确获取已成为关乎作业安全与效率的核心问题。传统基于幅移键控(ASK)或频移键控(FSK)的泥浆脉冲遥测(MPT)系统,面临着数据传输速率低、抗噪声能力弱等瓶颈,尤其在深井高温高压环境下,信号衰减和干扰问题更为突出。这一技术短板严重制约了随钻测量(MWD)和随钻测井(LWD)系统的性能提升。为此,中国石油集团川庆钻探公司的研究团队在《Geoenergy Science and Engineering》发表论文,首次通过理论建模与全尺寸现场实验相结合的方式,系统探究了二进制相移键控(BPSK)和四相相移键控(QPSK)调制在MPT系统中的传输
来源:Geoenergy Science and Engineering
时间:2025-05-27
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废弃煤矿区土壤污染风险的快速光谱监测技术研究:基于FTIR、NIR、Raman和XRF的多维分析
煤矿开采活动遗留的环境污染问题日益严峻,特别是废弃矿区土壤作为污染物向水体迁移的"天然过滤器",其质量监测直接关系到周边生态安全。传统化学分析方法虽准确但耗时费力,难以满足大面积矿区动态监测需求。在此背景下,葡萄牙波尔图大学领衔的研究团队创新性地将多种光谱技术引入矿区环境评估,相关成果发表于《Geochemistry》期刊。研究团队选取葡萄牙西北部São Pedro da Cova和Fojo两处典型废弃煤矿为研究对象,采集75份土壤样本。通过系统比较傅里叶变换红外光谱(FTIR)、近红外光谱(NIR)、拉曼光谱(Raman)和X射线荧光光谱(XRF)四种技术结合正交信号校正(OSC)等预处理方
来源:Geochemistry
时间:2025-05-27
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基于流态化熔融燃烧技术的煤气化细渣制备岩棉的可行性研究
论文解读煤气化作为煤炭低碳利用的核心技术,每年在中国产生超过3000万吨细渣(CGFS)。这些细渣含30wt%残碳和60wt%富硅铝酸盐灰分,若简单填埋不仅占用土地,更可能引发重金属渗滤风险。传统岩棉生产依赖玄武岩与焦炭高温熔融,而CGFS粒径不足1mm的特性使其无法直接用于冲天炉工艺。在此背景下,中国科学院工程热物理研究所创新性地将循环流化床的燃料适应性与喷动床的高温反应性结合,提出流态化熔融燃烧技术,并通过中试规模验证其在岩棉生产中的可行性。研究团队搭建包含预热炉、熔融燃烧炉和均质化炉的三段式实验装置。以工业分析显示固定碳含量29.77wt%、低位热值9.77MJ/kg的CGFS为对象,在
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《仿生机器鱼自主视觉目标跟踪中的轻量级运动去模糊方法》
论文解读在神秘莫测的海洋世界里,仿生机器鱼宛如灵动的精灵,凭借其独特的形态和游泳模式,在生物观察、监视等领域展现出巨大的潜力。然而,如同夜空中闪烁却模糊的星光,机器鱼在游动过程中,其头部不可避免的摆动会使拍摄的图像产生运动模糊,这一问题严重影响了自主视觉目标跟踪任务的准确性,就像给侦探的视线蒙上了一层纱,让目标的识别变得困难重重。为了解决这一棘手的问题,国内的研究人员开展了深入的研究。他们引入了一种名为LMDNet的实时轻量级运动去模糊网络。该网络基于U - Net架构,并融合了NAFNet中的NAF - Block模块。为了进一步优化特征分布,研究人员应用了Test - time Local
来源:Expert Systems with Applications
时间:2025-05-27
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基于优化的机器学习分类器逻辑解释泛化方法研究
在人工智能深度融入生活的当下,机器学习(ML)模型如支持向量机(SVM)、多层感知机(MLP)等在医疗、金融等关键领域广泛应用,但其预测逻辑如同 “黑箱”,用户难以知晓决策依据。可解释人工智能(XAI)虽试图揭开这层面纱,然而多数方法如 LIME、SHAP 等基于启发式策略,缺乏正确性保证,在高风险场景中可能因错误解释导致严重后果。逻辑基解释方法虽能确保正确性,却常因特征值限制过严,仅能给出类似 “特征 = 特定值” 的狭窄解释,难以覆盖更广泛实例,限制了其实际应用价值。如何在保证解释正确性的同时,提升其泛化能力,成为 XAI 领域亟待突破的关键难题。为攻克这一挑战,来自国外研究机构的学者开展
来源:Expert Systems with Applications
时间:2025-05-27
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LIVFusion:基于小波 Transformer 的亮度优化红外与可见光图像融合方法
在计算机视觉领域,图像融合如同搭建不同成像世界的桥梁,让单一模态图像难以捕捉的信息得以互补呈现。红外图像如同黑夜中的 “热眼”,能穿透黑暗捕捉物体的温度信息,而可见光图像则如白昼的 “明眸”,细腻展现纹理与色彩。然而,当夜幕降临或光线昏暗时,可见光图像会因光照不足变得模糊、色彩失真,现有融合方法往往难以在光照调整与细节保留间取得平衡,要么让融合图像亮度失衡,要么丢失关键纹理,导致后续如军事 surveillance、target detection 等应用效果大打折扣。如何让红外与可见光图像在低光下 “珠联璧合”,成为亟待攻克的难题。为破解这一困局,国内研究人员开展了相关研究,成果发表在《En
来源:Engineering Applications of Artificial Intelligence
时间:2025-05-27
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高效薄层色谱法用于半枝莲中汉黄芩素定性定量分析的方法建立与验证
背景与目的:半枝莲(Scutellaria barbata D. Don)作为传统药用多年生草本植物,其含有的汉黄芩素(wogonin)具有抗炎、抗氧化和抗癌等生物活性,与其他活性成分共同构成该药材药理作用的物质基础,在传统与现代医药研究中备受关注。本研究旨在建立并验证一种高效薄层色谱(High-Performance Thin-Layer Chromatography, HPTLC)方法,用于精准测定半枝莲水醇提取物中汉黄芩素的含量。方法:研究过程依据国际人用药品注册技术协调会(ICH)指南进行严格的方法学验证,系统评估了线性、专属性、仪器精密度、精密度、准确度、检测限(LOD)、定量限(L
来源:Current Nutraceuticals
时间:2025-05-27
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葡萄园复杂采摘场景下基于语义推理的采摘点定位方法
在智慧农业蓬勃发展的今天,水果采摘自动化是提升农业效率的关键方向。然而,葡萄采摘面临着复杂的现实挑战:果梗短小时难以精准定位,枝叶遮挡常导致识别偏差,传统算法在这些情况下容易出现定位失误,严重影响采摘机器人的作业效率。如何让机器人在藤蔓交错、光影斑驳的葡萄园中准确找到最佳采摘点,成为制约智能采摘技术落地的瓶颈。为突破这一困境,国内研究团队聚焦葡萄采摘的核心难题,在《Artificial Intelligence in Agriculture》发表研究,探索基于语义推理的智能定位方案。该研究由国内研究人员开展,旨在解决复杂果园环境中葡萄采摘点的精准定位问题。研究团队提出一种改进的采摘点定位算法,
来源:Artificial Intelligence in Agriculture
时间:2025-05-27
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中子活化分析与能量色散X射线荧光技术联合揭示印度旁遮普邦Nawanshahr地区耕地土壤与作物的元素分布特征及其农业可持续性意义
论文解读土壤作为维系生态系统和人类生存的“无声基石”,其元素组成直接影响作物品质与粮食安全。然而,印度旁遮普邦等农业密集型区域正面临城市化侵占耕地、化肥滥用导致的土壤退化危机。过度施肥虽短期提升产量,却扰乱Al、Fe、Zn等必需元素的自然平衡,威胁长期农业可持续性。更严峻的是,土壤-作物系统的元素迁移机制尚未明晰,使得精准养分管理缺乏依据。针对这一科学盲区,来自斯里坦波卡学院(SGTB Khalsa College)联合孟买巴巴原子研究中心(BARC)的研究团队,采用中子活化分析(INAA)和能量色散X射线荧光(ED-XRF)技术,首次系统解析了Nawanshahr地区10个农田位点的土壤-作
来源:Applied Radiation and Isotopes
时间:2025-05-27
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创新锦标赛众包芝加哥性少数男性长效注射型 PrEP 实施策略研究
在 HIV 防控的漫长征程中,性少数男性(Sexual Minority Men, SMM)群体始终是亟需关注的 “重点战场”。在美国芝加哥,HIV 感染率在 SMM,尤其是黑人与拉丁裔 SMM 中居高不下,成为公共卫生领域的棘手难题。传统的 HIV 预防手段虽已取得一定成效,但长效注射型药物的普及仍面临认知度不足、可及性差、成本高等现实壁垒。如何让长效注射型卡博特韦(Cabotegravir Long-Acting, CAB-LA)这一新型暴露前预防(Pre-Exposure Prophylaxis, PrEP)手段真正惠及目标人群,成为学界与实践界共同探索的课题。为破解这一困局,美国西北大
来源:Implementation Science Communications
时间:2025-05-27
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乙二醛固定技术在高灵敏度分子成像中的应用优势与免疫染色突破
化学固定是免疫组织化学(IHC)中定位分子分布的关键步骤。尽管4%多聚甲醛(PFA)被公认为IHC的金标准固定剂,但其特性——如组织收缩和通过亚甲基桥形成的蛋白质交联——常会阻碍抗体接近靶标,导致特异性结合反应难以实现。这一现象在突触间隙、突触后密度(PSD)或动作电位触发区高度聚集的受体与离子通道检测中尤为突出。为突破此限制,多个实验室尝试开发抗原暴露技术。最新研究表明,采用仅含两个碳原子的二醛化合物乙二醛(Glyoxal)进行固定,可成功检测PFA固定组织中难以识别的分子群。该研究系统阐述了乙二醛固定剂的独特优势及操作要点,为高灵敏度分子成像提供了创新解决方案。
来源:Anatomical Science International
时间:2025-05-27
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克什米尔喜马拉雅地区食用豆类作物昆虫多样性评估:基于稀疏性和外推技术及其对可持续害虫管理的意义
食用豆类是具有重要全球营养与经济价值的作物,然而害虫通过危害植物各部位显著影响产量。本研究评估了克什米尔喜马拉雅不同农业气候区食用豆类作物中害虫及其自然天敌的多样性与丰度。在两个生长季中,通过手捡、扫网、灯光诱捕和震落法等田间调查,记录到代表 18 科 33 种的 27,342 头昆虫个体。蚜虫科(Aphididae)在害虫类群中占主导地位,占害虫种群的 82% 以上,其中黑豆蚜(Aphis fabae,34.11%)和豌豆蚜(Acyrthosiphon pisum,32.32%)为优势种。此外,还记录到 1310 头自然天敌,包括七星瓢虫(Coccinella septempunctata)
来源:Proceedings of the Zoological Society
时间:2025-05-27